装配规划中装配体的表达及子装配的识别

讨论了装配体中的联接类型,把装配体中零件之间的联接关系分为接触联接关系和紧固联接关系,并利用图论知识对装配体的表达作了研究。基于装配结构信息的矩阵表达,提出了能够判别子装配的理论方法,该方法易于实现并能节约大量计算机资源。在装配规划中,应用该方法可有效地产生子装配,从而能克服组合爆炸及简化装配序列的产生。     

虚拟环境下人工拆卸的实现

从产品装配性分析的角度出发 ,提出了在虚拟环境下进行人工装配 (拆卸 )的方法 .借助数据手套、头盔装置等输入输出设备 ,在虚拟环境下操作者可以对装配体中的零件进行抓取、移动 ,并记录装配体拆卸顺序与各零件的拆卸路径 ,从而为产品的装配分析提供依据 .讨论了实现虚拟人工拆卸的若干关键技术 ,并用示例说明了该方法的有效性 .     

虚拟环境下人工拆卸的实现

从产品装配性分析的角度出发,提出了在虎拟环境下进行人工装配（拆卸）的方法,借助数据手套、头盔装置等输入输出设备,在虎拟环境下操作者可以装配体中的零件进行抓取、移动,并记录装配体拆卸顺序与各零件的拆卸路径,从而为产品的装配分析提供依据。讨论了实现虎拟人工拆卸的若干关键技术,并用示例说明了该方法的有效性。     

基于遗传算法的自动装配顺序规划

笔者对自动装配顺序规划问题建立一种改进的遗传算法（Genetic Algorithms)。建立了装配体各零件间的可行装配方向元组,用于判断无干涉装配序列;提出5种合适的遗传算子,并以装配方向的改变次数作为装配顺序的适应值;采用一种适应值修改方案来避免算法过早收敛。算例表明,本文建立的装配顺序规划的遗传算法,能快速自动产生出满意的装配顺序方案。     

面向装配的蜗杆减速器装配信息模型的描述及应用实例

提出了一种能完整描述蜗杆减速器装配信息的数据结构，描述了产品零部件的装配特征关系，介绍了产品零部件装配体树结构，并建立了储存装配关系的广义矩阵以及装配关系的语言描述。利用这种数据结构计算可以方便地构造装配体的树结构图，可以把装配体中的每一个零件或部件本身的装配信息以及每一对装配无素对象之间的装配关系方便地存储在装配体中，它能通过指`针链表等工具方便地对装配体树中的每一对数据进行插入、查询、删除和修改等工作，并能有效地对产品零件级和装配级的装配工艺性进行分析和评价，并以一种具体的蜗杆减速器为实例来验证这种数据结构的正确性。     

运用零件数据关联实现装配体参数化设计

将机械产品的装配模型抽象成两个零件的逐层级联关系,提出在装配节点建立零件模型的数据传递和继承关系,实现装配体参数化设计的方法。简述了装配模型的数据关联关系,对零件对象到几何模型、再到参数化模型中的数据关联进行了深入分析,并根据装配要求完成参数化零件数据的装配适应性改造。运用该方法在Pro/E系统中实现了减速器的参数化设计。     

基于特征面向装配规划的装配方向自动求解方法

为自动求解装配规划中零部件的装配方向,利用了特征造型平台,通过指定装配体中零部件间的配合特征元素,建立了产品的装配模型。利用装配模型中零部件的配合特征几何元素的构造过程信息,通过提取装配模型中零部件间的配合特征几何元素的构造坐标系,以坐标轴方向作为零件的装配方向。若装配体中零部件具有多个配合特征元素,则以零部件配合特征元素集所确定的装配方向集的交集作为零部件的装配方向。该方法被用于装配序列的自动求解,实践表明,该方法能自动求解各种构型零件的装配方向。     

虚拟装配系统中模型数据转换的研究

针对虚拟装配系统中模型数据转换的问题,为了实现产品模型从CAD系统到集成虚拟装配系统的模型转化,提出了将虚拟环境下的零件信息进行分类转换的方法。该模型由装配对象信息、对象层次信息、装配对象的关系信息和面片信息所组成。通过对CAD系统的二次开发和CAD系统本身自带的模型转换接口,得到虚拟装配系统所需的零件模型数据。     

面向协同装配设计的信息建模

为满足协同装配设计所需的信息,分析了协同装配中预装配、装配顺序规划和装配路径规划等活动对装配信息模型的需求,给出了协同装配模型的信息构成,包括零件信息、装配信息和设计决策信息3部分.提出了装配结和装配基元的概念,前者简化了装配约束关系的描述,后者反映了装配顺序及装配操作; 由此构成了便于计算机存储的协同装配模型的信息表达方案以及指导预装配活动的框架视图表达方案.结果表明,该模型能有效地支持协同装配设计的实现.     

基于子模型技术的装配体零件拓扑优化

在装配体单个零件的拓扑优化中,如果直接将待优化零件置于装配体中进行优化计算,则会因结构复杂、接触非线性等问题导致迭代缓慢甚至难以收敛;如果单独对待优化零件进行优化,则需对该优化目标的边界条件进行人为等效,而这势必产生较大误差。针对这一矛盾,该文引入子模型技术来精确提取装配体中单个零件的边界条件,并依此对单个零件进行拓扑优化。通过系列算例证实了该方法的可行性及有效性。分析结果表明:子模型技术理论上可对任意装配体零件的边界条件进行精确提取,然后对其进行拓扑优化。该方法有助于将已有的拓扑优化理论推广应用到装配体零件的优化设计中。     

串行装配环境下最优装配序列的求解

为了使得基于装配与或图的装配序列寻优方法支持串行装配环境下的最优装配序列的求解,设计了从装配树列举装配序列的递归算法,并讨论了装配序列的评价问题.首先给出了串行装配环境下最优装配序列的求解思路,接着将装配树转换成表示装配任务优先关系的有向图,进而从有向图列举出所有可行的装配序列,最后讨论串行装配环境下装配序列的评价问题.文中给出的实例说明本文方法的可行性,本文的实验结果说明本文方法的可接受性.     

基于规则推理的自动船体装配工艺生成方法

针对船体装配以经验为主的现状,根据船体零部件装配关系的特点,利用扩展的“赋权有向连接图”和边列表的方法表达船体装配模型和装配序列.分析了船体零件的形状和装配特征,归纳常用零件的装配元素和装配零件,并以规则推理方式实现装配工艺的自动生成,开发计算机辅助自动船体装配工艺原型系统.以一个典型船体分段的装配过程为例进行实验表明,利用该方法可有效提高船体装配效率和质量.     

三维几何约束的序列二次规划求解

在利用特征造型系统建立产品等级装配模型的基础上，给出了装配工艺自动规划的算法．讨论了面向装配设计的两类方法，即基于零件装配特征和装配序列分析的评价方法．     

基于边收缩的最优装配序列求解方法

为确保最优装配序列的求解,本文提出一种新的最优装配序列求解方法.首先扩展装配有向图结点的信息为一个边被收缩图,在此基础上给出扩展的装配有向图的概念,接着通过连续的边收缩生成扩展的装配有向图.为了便于装配序列评价,又给出了装配任务有向图的概念,并将扩展的装配有向图转换成装配任务有向图,最后采用动态规划算法在装配任务有向图中搜索从初始任务到终止任务的最短路径以求解最优装配序列.     

Assembly Sequence Planning for Mechanical Products

A method for assembly sequence planning is proposed in this paper. First, two methods for assembly sequence planning are compared, which are indirect method and direct method. Then, the limits of the previous assembly planning system are pointed out. On the basis of indirect method, an improved method for assembly sequence planning is put forward. This method is composed of four parts, which are assembly modeling for products, assembly sequence representing, assembly sequence planning, and evaluation and optimization. The assembly model is established by human machine interaction, and the assembly model contains components' information and the assembly relation among the components. The assembly sequence planning is based on the breaking up of the assembly model. And/or graph is used to represent assembly sequence set. Every component which satisfies the disassembly condition is recorded as a node of an and/or graph. After the disassembly sequence and/or graph is generated, heuristic algorithm - AO* algorithm is used to search the disassembly sequence and/or graph, and the optimum assembly sequence planning is realized. This method is proved to be effective in a prototype system which is a sub-project of a state 863/CIMS research project of China - ‘Concurrent Engineering’.     

一体化中药粉碎机虚拟装配技术

为获得集中搅拌、筛选和粉碎功能的一体化中药粉碎机的最优装配序列和装配工艺,将虚拟装配(VA)技术应用于该产品的研发中.在系统研究VA技术体系结构及其关键技术的基础上,应用开放式建模方法分析了一体化中药粉碎机及其关键部件的装配层次及装配关系,建立了产品完整的装配模型；应用基于知识的装配序列规划方法优化了产品的装配序列.研究结果表明:VA技术在一体化中药粉碎机研发中的应用缩短了研发时间,确保了产品制造和装配一次成功.     

车身装配概念设计专家系统

介绍了车身装配偏差分析(AVA)系统中车身装配设计专家系统的构造与分析流程以及装配知识的获取与表达,通过基于知识的装配顺序获取与尺寸链的生成、接头方案配置与公差设计来完成基于知识的车身装配工艺设计.构建了一个由概念设计到详细设计基于知识的数字化车身设计平台,使得产品的整个装配设计过程集成到一个统一的设计环境中,在一定程度上达到概念设计与制造的并行协调设计.     

一种新的装配序列规划方法研究

在新的装配序列规划方法中，采用多色集合建立了装配信息模型，把装配约束关系分为定位关系、阻碍拆卸关系和联接关系，建立了装配约束关系方程——定位方程、阻碍拆卸方程和联接关系方程，用数学方程表示零件的装配约束条件，同时提出了求取零件装配序列的算法．与传统的装配序列规划方法相比，基于多色集合理论的装配序列规划方法通过装配约束关系方程，提前排除了不合理的装配序列，因此避免了由约束信息膨胀产生的组合爆炸．     

机械装配设计的关键技术

讨论了装配设计的两类方法，提出了面向装配设计的四条准则。产品设计时考虑这些装配因素将大大提高产品装配性能和生产效率。提出了装配规划的并行评价准则。探讨了基于装配规划序列分析，面向装配的再设计方法。     

基于遗传算法与Tabu搜索的拆卸序列优化算法

为研究废弃装配体的拆卸序列优化，首先提出了建立装配体的干涉-自由矩阵，作为描述其结构的数学模型．其次，运用遗传算法原理，提出面向装配体拆卸序列自动生成及优化的计算模型．依据初始输入的若干拆卸序列和其它控制参数，由程序搜寻几何上可行的最佳拆卸序列．这里是以装配体在拆卸过程中具有最少的换向次数为优化目标．最后，鉴于遗传计算的未熟早敛问题，提出建立Tabu搜索与遗传算法的组合优化算法．通过把Tabu搜索的集中与分散策略引入遗传算法，可望获得更加健壮的搜索行为．大量的实例验证表明，用这种方法解决装配体拆卸序列的优化问题，所生成的可行拆卸序列在适应度函数值、数量、分布范围等方面均优于单纯的由遗传算法生成的结果．